基于边缘计算的区块链计算资源优化管理策略研究与实现

发布时间：2023-09-14 05:40

　　近年来,区块链(Blockchian)技术的发展备受人们关注。区块链技术具有分布式管理特性,所存储数据具有不可篡改性、可追溯性以及公开性等特点,因此区块链技术被认为在互联网金融、共享能源等领域具有广阔的应用前景。然而,区块链技术在共识的过程中需要消耗超大量级的计算资源来保证系统存储数据难以被篡改,导致普通智能终端因自身计算能力不足难以参与到区块链共识。为了解决这一难题,用户可以借助边缘计算技术(Edge Computing,EC)来提高自身的计算能力。用户将计算任务卸载到边缘计算服务器去完成,来保证可以达成区块链共识。本文的主要内容和贡献如下:1.针对多用户参与的区块链共识场景,本文研究了边缘服务器协助下的计算资源的分配问题,提出了计算资源的最佳分配方案,目标是实现所有用户达成共识的总体净收益最大化。本文建立了用户收益与所获得算力相关联的问题模型,分别讨论了单服务器和多服务器两种应用场景下的算力分配方案。由于问题的非凸优化特性,我们对问题进行垂直分解并提出了相应的分层算法进行求解。仿真结果表明,本文提出算法求解的算力分配方案满足目标要求,方案的算力分配结果与求解凸优化问题的工具包CVX...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 区块链技术研究现状
        1.2.2 边缘计算技术研究现状
    1.3 论文主要内容及研究方法
    1.4 论文组织结构安排
第二章 多用户场景下的计算资源优化管理策略
    2.1 引言
    2.2 系统模型与问题建模
        2.2.1 系统模型
        2.2.2 问题建模
    2.3 多用户-单边缘服务器场景下的问题转化与分解
        2.3.1 底层算法求解不同情形下的用户净收益值
        2.3.2 顶层算法搜索最优用户净收益值
    2.4 多用户-多边缘服务器场景下的问题转化与分解
        2.4.1 多用户-多边缘服务器场景问题建模
        2.4.2 底层算法求解用户总体净收益值
        2.4.3 顶层算法搜索最佳值
    2.5 算法仿真与结果分析
        2.5.1 多用户-单边缘服务器场景下的算法仿真结果
        2.5.2 多用户-多边缘服务器场景下的算法仿真结果
    2.6 本章小结
第三章 收益分享场景下计算资源优化管理策略
    3.1 引言
    3.2 系统模型及问题建模
        3.2.1 系统模型
        3.2.2 问题转化及求解
    3.3 算法仿真与结果分析
    3.4 本章小结
第四章 基于边缘计算的最优计算资源管理策略GUI实现
    4.1 引言
    4.2 GUI的主要概念及仿真平台的布局过程
        4.2.1 GUI主要概念
        4.2.2 仿真平台布局过程
    4.3 计算资源优化分配策略的仿真平台实现
        4.3.1 最优计算资源分配方案的仿真平台展示
        4.3.2 收益分享比例的仿真平台实现
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
    1 作者简历
    2 攻读硕士学位期间发表的学术论文
    3 参与的科研项目及获奖情况
    4 发明专利
学位论文数据集



本文编号：3846662